JP2001163037A - 車両用空調装置 - Google Patents

車両用空調装置

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JP2001163037A JP34764999A JP34764999A JP2001163037A JP 2001163037 A JP2001163037 A JP 2001163037A JP 34764999 A JP34764999 A JP 34764999A JP 34764999 A JP34764999 A JP 34764999A JP 2001163037 A JP2001163037 A JP 2001163037A
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武則 坂本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低燃費車両の暖房負荷を低減し暖房性能を向
上できる車両用空調装置。 【解決手段】 ダクト内に外気を導入する外気導入路を
有する車両用空調装置において、前記外気導入路の空気
吸入側が車両のエンジンルーム内へと開口されているこ
とを特徴とする車両用空調装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等に用いら
れる車両用空調装置に関し、より詳しくはとくに低燃費
車両の暖房負荷を低減でき暖房性能を向上できる車両用
空調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、自動車用空調装置には、車両の
外部から空気を吸入する外気導入モードと車内空気を循
環する内気循環モードとがある。冷房時においては、冷
房負荷を低減するため、とくに車内空気が汚染されてい
ない限りは内気循環モードで冷房が行われる。一方、暖
房時においては、車内ガラスの防曇のため主に外気導入
モードで暖房が行われるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の環境
問題に関する関心の高まりから自動車の分野において
は、低燃費化の要請が高まっているが、エンジン効率の
よい低燃費車両の場合、エンジンの排熱量自体が少ない
ため多大な暖房能力を得ることは困難である。このた
め、低燃費車両においては、暖房性能の低下、とくに外
気導入モードで使用される暖房時の暖房性能が低下する
おそれがある。このような暖房性能の低下は、エンジン
負荷が大きく排熱量の多い走行時よりもエンジン負荷が
小さく排熱量の少ないアイドリング時に顕著に現われ
る。したがって、今日のように交通渋滞が激しく長時間
のアイドリングを要する場合は、とくに暖房性能の低下
が顕著に現われることになる。また、寒冷地向け低燃費
車両においては、さらなる暖房性能の向上が強く望まれ
ている。
【0004】また、暖房性能を向上させるためには、
暖房熱源の確保・向上、暖房負荷の低減を挙げること
ができるが、暖房性能を効率よく向上させるためには
、をバランスよく達成する必要がある。
【0005】本発明の課題は、暖房負荷の低減を効率よ
く達成し、とくに低燃費車の暖房性能を向上することが
できる車両用空調装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の車両用空調装置は、ダクト内に外気を導入
する外気導入路を有する車両用空調装置において、前記
外気導入路の空気吸入側が車両のエンジンルーム内へと
開口されていることを特徴とするものからなる。
【0007】上記外気導入路は、エンジンルーム内から
ダクト内へと至る一方の分岐路と、車両の外部からダク
ト内へと至る他方の分岐路とから構成することができ
る。
【0008】また、上記外気導入路の分岐部に、両分岐
路の風量割合を調整可能な切換ダンパを設ければ、外気
に対して高温であるエンジンルーム内の空気を選択的に
吸入することができる。
【0009】つまり、ダクト内に設けられるエアミック
スダンパがヒータコア側の流路を全開にした場合(HO
TMAX)においては、エンジンルーム内の空気の温度
が外気温に対してとくに高く、エンジン負荷が小さく排
熱量の少ないアイドリング時には上記一方の通路のみを
開放し、エンジンの排熱等により十分に加熱されたエン
ジンルーム内の空気を導入することで、アイドリング時
の暖房性能を効率よく向上できる。一方、エンジンルー
ム内の温度が外気温に対してあまり高くない走行時には
上記他方の通路のみを開放し外気を導入することもでき
る。
【0010】上記外気導入路にエンジンルーム内からの
吸気を濾過するフィルタを設ければ、該エンジンルーム
内の空気中に混在するおそれのあるオイルミストや塵埃
を除去し導入する空気の清浄度を十分に確保することが
できる。
【0011】上記のような車両用空調装置においては、
外気導入路の空気吸入側はエンジンルーム内に開口され
ている。該エンジンルーム内の空気はエンジンからの排
熱等により車両アイドリング時、走行時の両時において
外気温よりも高くなっている。つまり、図6、図7に示
すように、現在市販されている低燃費車両のエンジンル
ーム内の平均空気温度は、外気温−20℃の場合、アイ
ドリング時で40℃、走行時(40km/h)で−15
℃となっている。これは、アイドリング時には走行によ
る風がエンジンルーム内へ導入されないので、エンジン
ルーム内の空気温が上昇するためである。なお、ヒータ
コアの吸気温度は、エンジンルームからの放熱の影響に
より若干上昇するためアイドリング時で0℃、走行時
(40km/h)で−12℃になっている。
【0012】したがって、暖房時においては、エンジン
からの排熱により加熱されたエンジンルーム内の空気を
導入すれば、暖房負荷を低減しつつ暖房性能を向上する
ことができる。
【0013】また、エンジンルーム内の平均空気温度
は、図8から分かるように、エンジンスタートから10
秒後の時点で走行時(40km/h)よりもアイドリン
グ時の方が高くなり、この傾向は、図6、図7に示した
ように時間の経過とともに顕著になってゆく。したがっ
て、低燃費車両において、暖房性能の低下がとくに顕著
に発現するアイドリング時には、エンジンルーム内の空
気を導入することにより、一層効率的に暖房性能を向上
することができる。たとえば、上記外気導入路をエンジ
ンルームからダクト内へと至る一方の分岐路と、車両の
外部からダクト内へと至る他方の分岐路とから構成し、
該分岐部に切換ダンパを設ければ、各分岐路から選択的
に外気を導入することができる。つまり、具体的には、
車両のアイドリング時には一方の分岐路を開放し、走行
時には他方の分岐路を開放するようにすればよい。
【0014】なお、冷房時には通常内気循環モードが使
用されるが、車内空気等が汚染された場合には外気導入
モードを使用する必要がある。しかし、この場合には上
記一方の分岐路を閉塞し、他方の分岐路を開放すれば、
エンジンルーム内の空気よりも低温である外気を導入す
ることができるので、冷房負荷が増大する不都合を解消
することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の車両用空調装置
の望ましい実施の形態について図面を参照して説明す
る。図1は、本発明の第1実施態様に係る車両用空調装
置を示している。図において、1は車両用空調装置を示
している。車両用空調装置1は、ダクト2を有してい
る。ダクト2内には、ブロワ3、蒸発器4、ヒータコア
5が通風方向上流側からこの順に設けられている。ま
た、ヒータコア5の直上流には、該ヒータコア5を通過
する風量割合を調整可能なスライド式のエアミックスダ
ンパ6が設けられている。
【0016】ダクト2には、車室内(図示略)の空気を
再びダクト2内へ送る内気導入路7が接続されている。
また、ダクト2には、外気を導入する外気導入路9が接
続されている。外気導入路9の空気吸入側14はエンジ
ンルーム(図示略)内へと開口されている。内気循環路
7と外気導入路9の風量割合は回動式のダンパ8により
調整されるようになっている。なお、外気導入路9には
エアフィルタ13が設けられており、エンジンルーム内
の空気に混在するおそれのあるオイルミスト等はエアフ
ィルタ13により確実に捕捉されるので、ダクト2内へ
導入される空気の清浄度が確保されるようになってい
る。
【0017】本実施態様のような車両用空調装置1にお
いては、外気導入路9の空気吸入側14はエンジンルー
ム内へと開口されているので、外気導入モードが使用さ
れる暖房時においては、エンジン(図示略)からの排熱
により加熱され、外気よりも十分に高温であるエンジン
ルーム内の空気が導入される。したがって、暖房負荷を
低減でき暖房性能を向上することができる。
【0018】図2、図3は、本発明の第2実施態様に係
る車両用空調装置15を示している。車両用空調装置1
5は、ダクト16を有している。ダクト16内には、ブ
ロワ17、蒸発器18、ヒータコア19が通風方向上流
側からこの順に設けられている。また、ヒータコア19
の直上流には、該ヒータコア19を通過する風量割合を
調整可能なスライド式のエアミックスダンパ20が設け
られている。
【0019】ダクト16には、車室内(図示略)の空気
を再びダクト16内へ送る内気導入路21が接続されて
おり、内気導入路21からの風量割合は回動式のダンパ
22により調整されるようになっている。
【0020】また、ダクト16には、外気を導入する外
気導入路23が接続されている。外気導入路23は、空
気吸入側28がエンジンルーム内に開口され、エンジン
ルーム内からダクト16へと至る一方の分岐路24と空
気吸入側29が車両の外部に開口され、車外からダクト
16へと至る他方の分岐路25とから構成されており、
両分岐路24、25の分岐部には両分岐路からの風量割
合を調整可能な回動式の切換ダンパ26が設けられてい
る。
【0021】また、一方の分岐路24内にはエアフィル
タ27が設けられている。したがって、エンジンルーム
内の空気中に混在するおそれのあるオイルミストや塵埃
を確実に捕捉することができ、ダクト16内に導入され
る空気の清浄度が高められるようになっている。
【0022】また、本実施態様の車両用空調装置15に
おいては、暖房時(HOTMAX時)に、車両のアイド
リング時と走行時とで切換ダンパ26が回動し、一方の
分岐路24と他方の分岐路25が選択的に開放されるよ
うになっている。つまり、図8に示したように、アイド
リング時においてはエンジンルーム内の空気温度はアイ
ドリング開始10秒後には外気温に対して十分高温にな
り、また、低燃費車両においてはとくにアイドリング時
に暖房性能の低下が著しいことを考慮し、アイドリング
時には一方の分岐路24を開放しエンジンルーム内のよ
り高温の空気を導入する。一方、走行時においてもエン
ジンルーム内の空気は外気に対して高温になってはいる
が、その優位性はアイドリング時程顕著ではないため走
行時には他方の分岐路25を開放し外気を導入するよう
になっている。
【0023】上記制御の一例を図4に示すフローチャー
トに基づいて説明する。まず、エンジンON、すなわち
エンジンが始動されアイドリング状態になると(ステッ
プS1)、10秒経過したか否かが判定される(ステッ
プS2)。10秒経過していなければ、エンジン停止が
否かを判定し(ステップS3)、停止している場合はス
テップS1に戻り、停止していない場合は再度ステップ
S2の判定が行われる。
【0024】ステップS2において、アイドリング開始
後10秒以上経過したと判定された場合は、エアミック
スダンパ20が全開(つまり、HOTMAX)であるか
否かが判定される(ステップS4)。ダンパ20が全開
と判定された場合は、切換ダンパ26が作動し、図2に
示すようにエンジンルーム内に開口される一方の分岐路
24が開放される。そして、アイドリング終了および走
行開始か否かが判定される(ステップS6)。なお、ス
テップS6の判定は、たとえばスピードメータ、タイヤ
の回転数等の適当な信号を受信して行われるようになっ
ている。
【0025】ステップS6において、アイドリング終了
および走行開始と判定されると切換ダンパ26が作動し
図3に示すように、車両の外部に開口される他方の分岐
路25が開放される(ステップS7)。また、ステップ
S7の作動が行なわれた後にはステップS3に移りエン
ジンの停止が判定される。停止した場合はステップS1
に移り、停止していない場合は再びステップS2からス
テップS7までの判定、動作がくり返される。
【0026】また、ステップS6において、アイドリン
グ終了および走行開始と判定されない場合は、ステップ
S3に移行し、エンジン停止の判定が行なわれる。停止
と判定された場合はステップS1へ移行し、停止してい
ないと判定された場合は再びステップS2からステップ
S6までの判定、動作がくり返される。
【0027】なお、ステップS4において、エアミック
スダンパ20が全開でないときは、バイレベルあるいは
冷房時等であるからステップS5、ステップS6を省略
しステップS7に直接移行し他方の分岐路25が開放さ
れる。したがって、冷房時に、仮に外気導入モードを使
用しても、導入される空気はエンジンルーム内よりも低
温の外気であるから、冷房負荷の増大が抑制されるよう
になっている。
【0028】本実施態様においては、とくに従来装置に
おいて暖房性能の低下が顕著であるアイドリング時に
は、外気に対して十分に高温であるエンジンルーム内の
空気が導入されるので、暖房負荷を低減し暖房性能を向
上することができる。また、冷房時において、仮に外気
導入モードを使用しても、この際導入される空気は高温
のエンジンルーム内の空気ではなく外気であるから冷房
負荷が増大する不都合も生じることはない。
【0029】なお、本実施態様におては、両分岐路2
4、25の風量割合を調整する切換ダンパ26は、回動
式のものが用いられているが、たとえば図5に示すよう
なスライド式の切換ダンパ30を用いることもできる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両用空
調装置においては、エンジンからの排熱等により予め加
熱されたエンジンルーム内の空気を導入することができ
るので、暖房負荷が低減でき暖房効率を向上することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施態様に係る車両用空調装置の
概略構成図である。
【図2】本発明の第2実施態様に係る車両用空調装置の
概略構成図である(アイドリング時)。
【図3】本発明の第2実施態様に係る車両用空調装置の
概略構成図である(車両走行時)。
【図4】本発明の第2実施態様に係る車両用空調装置の
制御の一例を示すフローチャートである。
【図5】スライド式ダンパを用いた本発明の第2実施態
様に係る車両用空調装置の分岐部の平面図である。
【図6】車両アイドリング時におけるエンジンルーム内
の平均空気温度等の特性図である。
【図7】車両走行時(40km/h)におけるエンジン
ルーム内の平均空気温度等の特性図である。
【図8】車両アイドリング時、走行時(40km/h)
におけるエンジンルーム内の平均空気温度等を比較した
比較図である。
【符号の説明】
1、15 車両用空調装置 2、16 ダクト 3、17 ブロワ 4、18 蒸発器 5、19 ヒータコア 6、20 エアミックスダンパ 7、21 内気導入路 8、22 ダンパ 9、23 外気導入路 24 一方の分岐路 25 他方の分岐路 26、30 切換ダンパ 13、27 エアフィルタ 14、28、29 空気吸入側

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ダクト内に外気を導入する外気導入路を
    有する車両用空調装置において、前記外気導入路の空気
    吸入側が車両のエンジンルーム内へと開口されているこ
    とを特徴とする車両用空調装置。
  2. 【請求項2】 前記外気導入路が、エンジンルーム内か
    らダクト内へと至る一方の分岐路と、車両の外部からダ
    クト内へと至る他方の分岐路とから構成されている、請
    求項1の車両用空調装置。
  3. 【請求項3】 前記外気導入路の分岐部に、両分岐路の
    風量割合を調整可能な切換ダンパが設けられている請求
    項2の車両用空調装置。
  4. 【請求項4】 前記ダクト内にヒータコアと該ヒータコ
    アを通過する風量割合を調整可能なエアミックスダンパ
    とを有しており、該エアミックスダンパが前記ヒータコ
    ア側の流路を全開にした際に、車両アイドリング時には
    前記一方の分岐路を開放し、車両走行時には前記他方の
    分岐路を開放する、請求項2または3の車両用空調装
    置。
  5. 【請求項5】 前記外気導入路に、エンジンルーム内か
    らの空気を濾過するエアフィルタが設けられている、請
    求項1ないし4のいずれかに記載の車両用空調装置。
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